淺談生肉之微生物

鮮肉之品質如色澤、風味、質感及衛生安全等，常是消費者選購時的判斷標準，而鮮肉在這些方面受微生物影響甚大，本文以深入淺出的筆法，詳盡介紹鮮肉微生物方面的知識，提供業者及消費大眾參考，祈能有助改善鮮肉處理作業。 像其他食物一樣，鮮肉品質包括營養、感官（顏色、風味、質地）、衛生安全等方面。對消費者而言，在超級市場購物時，以及帶回家中使用時，容易對該食物之感官或衛生安全方面給予某種程度之評價，而對該食物營養品質之評價則受平時認知所左右，頗為定型。
因此感官與衛生安全品質常為消費者購物時直覺之判斷標準。而鮮肉在這兩方面之品質受微生物影響甚大。本文在介紹讀者瞭解鮮肉微生物方面之知識，希業者對此之認識能有助於改善其鮮肉處理作業。 微生物因其個體非常微小且肉眼不可見而得名，但雖眼不能見，卻普遍存在我們的四周。健康畜體肌肉組織內部之微生物污染量極少，但鮮肉表面在屠宰時易受屠體毛皮上及腸道內細菌污染，或器具、人員、環境中微生物污染。縱使在甚良好之衛生作業下屠宰、切割、包裝，鮮肉上仍免不了會存在各種微生物。然而微生物之存在並不代表即會對鮮肉產生不良影響，而是在肉上生長（繁殖）至一定量以上才會對鮮肉品質造成不良作用。
微生物之生長是以分裂為主，即一生為二；二生為四。若給予適當環境則繁殖速率相當驚人。因此欲控制微生物對鮮肉之不良作用，無法冀望於製造完全無菌之鮮肉，而是要控制或減緩微生物在鮮肉上之生長以延長其貯存期限。欲有效控制微生物生長，必先瞭解影響微生物生長之因素。任何生物生長首需營養素之存在，微生物亦然。肉類極富營養，為培養微生物之良好基質。水分亦為微生物所必需。通常在討論微生物控制時，食品中之水分常以水活性表示。食品中之水分可分結合水與游離水，只有游離水才可為微生物所利用；水活性之高低代表游離水之多寡。
水活性之指標為0至1，純水之水活性為一。一般而言，食品之水分愈高，游離水愈多，水活性亦愈高。一般鮮肉之腐敗細菌在水活性0.95以下不生長，大部分食物中毒病菌則在0.93以下不易生長。酵母菌與黴菌較細菌耐乾，其水活性可低至0.6，所有微生物於水活性0.6以下皆不生長，鮮肉之水活性為0.99，故極適合微生物之生長。肉乾之水活性在0.93以下，麵粉、核果則在0.85以下，糖果、麵條則0.6以下。食物之酸鹼度亦為影響微生物生長之主要因素。常用pH值（0～14）表之。當pH＝7時為中性，低於7為酸性，高於7則為鹼性。大部分微生物最適合在中性附近生長，中毒病原菌在pH＜4以及pH＞10時就不生長。肉類之pH為5.5～7.0，故在微生物生長之pH範圍內。溫度為影響微生物生長之另一重要因素。大部分微生物最適生長之溫度在35℃～37℃左右，越高或越低皆減低生長速率。
在60℃以上則食物中毒病菌不會生長，但腐敗高溫菌可以生長，故食物置此溫度太久亦可能發生腐敗。一般冷藏溫度（5～7℃）可顯著降低微生物生長速率，但不能完全抑制生長。尤其是一些低溫腐敗菌或低溫病原菌可在0～5℃下緩慢生長。因此長期冷藏之食品亦有腐敗之時候。 某些微生物之生長需要氧氣存在，是為好氣性；某些則在無氧狀態下才能生長，是為厭氣性；而有些則在兩種情況下皆可生長，只是程度上不同。故微生物周圍之氣體環境亦為其消長因素。其他因素如抗生物質之存在、競爭微生物之存在等皆會影響某些微生物之生長。 鮮肉之腐敗可發生於肌肉深處內部與肉塊之表面。健康畜體之肌肉內部若在良好衛生作業下應極少受污染，而且其內部腐敗之發生主要在屠宰切割廠冷卻作業之不當，在此不擬討論。在貯運零售階段之腐敗主要仍發生肉塊表面上。肉品之腐敗乃是由於微生物過度生長而對肉品造成味道、氣味及外觀上不良變化之現象。
一般而言，在屠宰後之平均菌量為每平方公分一千至一萬個（103～104/cm2），當鮮肉表面菌量長至一千萬至一億（107～108/cm2）時，即會產生異味與黏液。如此之變化雖在烹調食用後未必對人體造成危害，但已使感官品質劣變，失去商品價值。 在微生物中黴菌與酵母菌很少造成冷藏鮮肉之腐敗問題，除非是表面較乾造成水活性較低，使細菌無法生長。否則大部分冷藏肉之腐敗乃由細菌所引起。存在於鮮肉表面上有各種細菌，但造成腐敗之細菌只有幾種。至於是那些細菌造成腐敗乃決定於鮮肉外在之貯存環境以及鮮肉本身之內在環境而定。 零售鮮肉一般皆包裝於可透空氣之塑膠膜內並於冷藏下貯存販賣。雖在冷藏溫度下，其生肉表面上之低溫細菌亦可慢慢生長至高量而致腐敗。這種一般大氣環境下於冷藏期間造成腐敗之低溫菌主要為假單胞菌屬（Pseudomonas spp.）。 這乃是由於此細菌在此環境下之生長速率較其他存在之細菌高，成為冷藏透氣包裝之優勢腐敗菌直至20℃而趨近30℃時，則其他中溫菌之生長速率比Pseudomonas高而取代成為優勢腐敗菌。 另外一種常見之包裝為真空包裝。鮮肉被包於不透氣之塑膠材質內，抽真空後於低溫下冷藏。此種包裝型態造成無氧之環境與上述有氧之包裝型態不同。由於假單胞菌之生長需要氧氣，故在此種條件下，其生長就受抑制而由厭氧之低溫菌，乳酸桿菌屬（Lacto-bacillas），成為長期真空藏貯存後之優勢細菌。
在冷藏透氣（有氧）包裝下，假單胞菌首先利用鮮肉表面之葡萄糖為主要養分，其代謝產物並不造成腐敗現象。當葡萄糖被該菌用盡後（此時肉表面之菌量密度約為108/cm2），胺基酸就成為假單胞菌之主要利用物質，而其代謝產物為具異臭味之硫化物、酯、酸等類，造成感官可覺察之腐敗現象。也就在此時，肉表面漸漸形成一層可見之黏液。此種貯存環境下，最高菌量可至1010/cm2，黏液可至0.1～0.2公分厚。此種冷藏透氣保存之細菌生長速度較真空冷藏之細菌快上一倍以上，故貯存期限較短。在真空冷藏下，乳酸桿菌起初亦是利用肉上之葡萄糖為主要養分而產生不造成腐敗現象之乳酸。
但當碳水化合物被用盡時，胺基酸則成為主要養分而產生揮發性脂肪酸之代謝產物，為真空冷藏生肉帶有「乳品」異味之原因。在真空冷藏下之細菌生長較慢，故貯存期限較長。真空包裝之牛肉於-1.5℃～0℃下可貯存十二周之久。零售切割之真空包裝在4℃下可貯存十四天之久，而透氣包裝則為1～4天。碎牛肉之真空包裝在4℃可貯存7～14天，而在透氣包裝下則為一天。真空冷藏包裝雖有較長之貯存期限，但由於無氧氣，使肉中之主要色素—肌紅蛋白（myoglobin）呈還原狀態而現紫紅色，非消費者所喜愛之鮮紅色。但若用透氣包裝雖可回復肉之鮮紅色，卻由於假單胞菌在有氧時生長較快，而使貯藏期限縮短。
為使兩全其美，有研究顯示用不透氣包裝內含20％二氧化碳與80％氧氣則可使維持良好肉色（由於氧氣之存在），又可因高濃度之二氧化碳抑制假單胞菌及其他腐敗菌之生長而延長貯存期限。影響貯藏期限之因素最重要者乃貯存溫度。因此業者在溫度之管理上應視為主要工作。低溫之貯存除了可減緩腐敗微生物之生長延遲腐敗之產生外，另可抑制食物中毒病原菌之生長。大部分之食物病原菌為中溫菌，在低溫雖不被殺死，但可抑制生長。近年來又發現一些低溫病菌卻可在低溫下緩慢生長，其生長溫度可低至3℃。因此對冷藏食品之低溫控制應格外注意。由於生肉之凍結點約在11.5℃，故冷藏溫度應在11.5℃以上。法定冷藏溫度在7℃以下即可，但為有效抑制微生物之生長，冷藏溫度應越近0℃越好。
據研究顯示，在冷藏範圍內每降5℃冷藏溫度鮮肉表面之微生物生長速率約可降為一半。由此可知，0℃之貯存期限約為5℃時之一倍。欲確保冷藏作業達到效果，應注意鮮肉冷藏前之污染菌量應儘量降至最低。若初始菌量高，則細菌長至造成腐敗之菌量（約106/cm2）所需時間就較短，亦即較快腐敗。據估計，在0℃貯藏時，初始菌量每差10倍則貯存期限可差二～三天，例如初始污染菌量若為103/cm2之鮮肉其0℃貯存期限比104/cm2之鮮肉多2～3天。欲減少鮮肉冷藏前之污染量除了鮮肉應來自有信用之供應商外，超市切割包裝之衛生作業為一重點。切割包裝時應避免人員器具之污染，並且作業環境之溫度要低，作業亦要迅速。 從微生物性食物中毒之角度來看，肉品像其他動物性食品一樣為一敏感性食品，亦即較容易牽連於食物中毒事件中。此乃由於肉品易污染病原菌且富含各種養分與水分為細菌生長之溫床。由於一般人不生食肉類，鮮肉上之食物中毒病菌大都可因烹煮而殺死，故極少由於因鮮肉上帶有病原菌而直接引起食物中毒。但鮮肉上若帶有多量之病原菌則易污染作業場所內之器具、人員、或間接污染至熟食，增加造成食物中毒之機會。況且若生肉帶有多量病原菌又加上烹煮不當，則可能造成病原菌之存活，尤其是碎肉產品。
因此鮮肉上病原菌之控制亦極重要。在介紹肉品常見之中毒原菌之前，先簡單說明細菌性之中毒。 細菌造成人類食物中毒之方式可由於人類直接食入這些細菌細胞，讓這些細菌直接侵犯人體（大多為消化道）或在人體內產生毒素而使人致病；或人類食入細菌預先在食物中已產毒素而致病，不論細菌已被殺死或與否。毒素有耐熱者與不耐熱者。耐熱乃指一般烹煮方法無法破壞者。 細菌亦有耐熱與不耐熱者；耐熱細菌為可以形成耐熱之孢子結構者，不耐熱者無法形成孢子，只可以營養細胞存在，一般烹煮可予以殺死。食入含中毒病原菌之食物未必能致病，要視食入之菌量或毒素量是否夠致病。 沙門氏菌為肉品常見之病原菌。主要存在於動物（及人）之腸道中以及其排出之糞便。在良好衛生作業之屠宰加工廠亦無法完全使鮮肉免於沙門氏菌之污染。其污染可來自健康畜體之腸道內容物或淋巴結，經直接或間接污染至鮮肉，或來自無症狀之帶菌工作人員之手或衣服。
沙門氏菌藉細胞直接侵襲人體腸道而致病，其致病量為每克食物含十萬個細菌左右。該類細菌不產孢子，故一般烹煮即可殺死。中毒之發生大都由於熟食再遭污染而於食用前未再加熱。冷藏5℃以下可抑制其生長。金黃色葡萄球菌常存在於人畜之皮膚、傷口、膿胞、鼻腔中，亦算極易污染食品之病原菌，由於50％以上之健康工作人員帶有此菌故為熟食遭工作人員污染之指標。該菌不產孢故不耐熱，但其所產之毒素耐熱。此菌在鮮肉上之存在亦普遍，但難與鮮肉上之雜菌競爭，故不易生長。煮後之食物已去除大部分之競爭細菌，若遭金黃色葡萄球菌污染，則在適當環境下可迅速生長。
通常當食物中含1.06/g時，其毒素才可致病。此時雖將食物再加熱，雖可殺死細菌，毒素仍存，若食入仍會中毒。該菌於10℃時可緩慢生長，但不產生毒素，於6.5℃時則不生長，更無法產毒。產氣莢膜桿菌廣泛存在於大自然界，可在土壤、水、人畜腸道、糞便中等發現。故很多生原料帶有此菌並不為奇。此菌是人類腸道自然菌群之一，故亦常經由工作人員污染熟食。產氣莢膜桿菌為產孢菌。其致病方式較為特殊。當其營養細胞在食物中繁殖至107～106/g，被食入人體腸道後，在腸道形成孢子時會釋放腸毒素致病。若食用前再加熱可殺死其營養細胞，使無法在腸道形成孢子釋放毒素。
該菌為厭氧性，在食物深部或濃稠食物中因無氧而易生長。易造成該菌中毒之食物通常是大塊食物或濃稠食物經較長時間之低溫烹煮使食物內部成缺氧狀態，又除滅大多數雜菌而留下耐熱之產氣莢膜桿菌孢子，加上冷卻速率慢，或熱存溫度未維持55～60℃以上，使孢子萌發成營養細胞而生長。在最適環境下該菌之生長速度快，分裂一次只需10～12分鐘。但20℃以下時，生長速率明顯下降，至6.5℃可抑制其生長。肉毒桿菌為一產孢菌，亦廣泛存在於土壤、飼料、食品、人畜腸道及其他環境中。為厭氧性，在無氧狀態下才能生長，其所產生之毒素極劇烈，死亡率很高。但毒素不耐熱，在100℃，5～10分鐘即可破壞，而孢子卻很耐熱，在100℃，5～6小時才可殺滅，或用高溫高壓（120℃，3分鐘）始可摧毀。
常造成此菌中毒之食品為罐頭食品。若罐頭殺菌不夠無法殺死肉毒桿菌孢子，則密封無氧環境加上常溫貯存使該菌容易生長且產毒，又罐頭之食用皆不需再煮熟，毒素亦無從破壞，故大部分造成肉毒桿菌毒素中毒者為罐頭食品。在香腸、火腿等肉品之製造品並未有高溫高壓之殺菌，故常加食鹽、硝酸鹽等添加物，以及配合低溫以抑制肉毒桿菌之生長。在生鮮肉品方面，由於為了減緩腐敗微生物之生長所發展出之真空包裝或各種混合氣體包裝，若貯存溫度控制不當，有可能給予肉毒桿菌生長之機會。Ｅ型肉毒桿菌之生長溫度可低至3.3℃，若溫度維持在此以下，則應無此方面之顧慮。 鮮肉品質受微生物影響甚大。我們無法完全根除鮮肉上之微生物，卻可以藉衛生作業減少它的污染並控制它的生長以延長食品貯存期限及避免食物中毒之危害。尤其是溫度管理方面為最實際且有效之控制微生物危害且能保持鮮肉原貌之方法，應儘可能讓鮮肉隨時保持在近0℃之低溫以使其最高之品質能呈現於顧客面前。